Фамилия Буксирнова — женская форма фамилии Буксирнов, а та, в свою очередь, образована от прозвища или нецерковного имени Буксир. В русской ономастике это редкий случай, когда в основе лежит слово, связанное с водным транспортом, но в переносном, бытовом значении.

Слово «буксир» вошло в русский язык из голландского (boegseren — «тянуть судно») в Петровскую эпоху, когда активно заимствовалась морская терминология. Однако маловероятно, что предок носителя фамилии был капитаном буксира: в XVIII–XIX веках такие профессии редко становились источником фамилий у крестьян или мещан. Скорее всего, Буксиром прозвали человека за манеру поведения — настойчивого, «тянущего» своё, упрямого, или того, кто постоянно таскал что-то тяжёлое, работал ломовым извозчиком. В говорах слово «буксир» могло означать и «упрямец», и «тягловой работник».

Модель образования фамилии — стандартная патронимическая: суффикс -ов присоединялся к основе, оканчивающейся на твёрдый согласный (Буксир → Буксирнов, с наращением -н- для благозвучия). Окончание -а в женской форме (Буксирнова) указывает на принадлежность к роду, к дочери или жене Буксирнова.

С точки зрения географии, фамилия крайне редкая. В дореволюционных справочниках она не фиксируется, что говорит о её позднем оформлении — возможно, в конце XIX века в среде однодворцев или государственных крестьян южных губерний, где фамилии могли возникать из прозвищ уже после отмены крепостного права. Встречаются единичные случаи в Поволжье и на Дону, что косвенно подтверждает связь с речным судоходством или бурлачеством.

В словаре Б. Унбегауна «Русские фамилии» упоминаний этой фамилии нет, что неудивительно для столь редкого антропонима. Сравните с однокоренными: Буксин (от «букса» — ось) или Букарев — они встречаются чаще, а Буксирнов остаётся штучным, почти забытым вариантом.